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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung ist auf ein System und ein Verfahren zum Festlegen einer Massenströmungsrate von Luft gerichtet, die in einen Verbrennungsmotor eintritt.
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HINTERGRUND
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In modernen Verbrennungsmotoren, beispielsweise solchen, die zum Antreiben von Kraftfahrzeugen verwendet werden, wird die Massenströmungsrate der Luft, die in den Motor eintritt, üblicherweise durch einen Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensor) ermittelt. Der MAF-Sensor ist konstruiert, um auf die Menge der Luft anzusprechen, die durch eine Kammer strömt, die den Sensor enthält, und er ist allgemein dafür vorgesehen, unempfindlich gegenüber der Dichte der Luftströmung zu sein, die gemessen wird. Typischerweise messen MAF-Sensoren nicht direkt die Masse der Luftströmung.
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Ein üblicherweise eingesetzter Typ eines MAF-Sensors verwendet einen Hitzdraht. Ein solcher Hitzdraht-MAF-Sensor misst eine Frequenzantwort des aufgeheizten Drahtes und die Temperatur der Luft, die an dem Sensor vorbeiströmt. Die Frequenzantwort des Hitzdrahts und die Temperatur der Luftströmung werden an eine Motorsteuereinheit übertragen, was ermöglicht, dass die Steuereinheit die Massenströmungsrate der Luft genau ermittelt, die in den betreffenden Motor eintritt.
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Die Motorsteuereinheit verwendet die Luftmassenströmung, die durch den MAF-Sensor ermittelt wird, um die korrekte Kraftstoffmasse für die Verbrennungskammer(n) des Motors auszubalancieren und zu liefern. Abgesehen davon, dass sie zum Steuern des Verbrennungsprozesses des Motors verwendet wird, kann die Luftmassenströmung, die durch den MAF-Sensor ermittelt wird, ebenso verwendet werden, um andere Fahrzeugsysteme zu steuern, die durch die Verbrennung des Motors beeinflusst werden.
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In der
DE 43 34 090 C2 sind ein System und ein Verfahren zur Messung eines Luftstromdurchsatzes beschrieben, bei dem eine Wandlung einer Spannung, die von einem Heißfilm- oder Hitzdrahtinstrument erzeugt wird, in eine Frequenz erfolgt.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren zum Ermitteln einer in einen Verbrennungsmotor eintretenden Massenströmungsrate anzugeben, mit denen die Massenströmungsrate auch bei Schwankungen der Eingangs- bzw. Versorgungsspannung eines Luftmassenströmungssensors zuverlässig ermittelt werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
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Das Verfahren zum Festlegen einer Massenströmungsrate von Luft, die in einen Verbrennungsmotor eintritt, umfasst, dass eine Eingangsspannung durch eine Energieversorgungseinrichtung aufgebaut wird, um einen Luftmassenströmungssensor zu aktivieren. Gemäß dem Verfahren ist der betreffende Luftmassenströmungssensor ausgebildet, um auf die Massenströmungsrate der Luft anzusprechen, die in den Motor eintritt. Das Verfahren umfasst auch, dass eine Ausgangsfrequenz in Ansprechen auf die Massenströmungsrate der Luft, die in den Motor eintritt, mittels des Luftmassenströmungssensors erzeugt wird und dass die Massenströmungsrate der Luft, die in den Motor eintritt, unter Verwendung der erzeugten Ausgangsfrequenz ermittelt wird. Das Verfahren umfasst zusätzlich, dass die erzeugte Ausgangsfrequenz mit einer vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz verglichen wird, die der aufgebauten Eingangsspannung entspricht. Zusätzlich umfasst das Verfahren, dass die ermittelte Massenströmungsrate der Luft als die festgelegte Massenströmungsrate der Luft, die in den Motor eintritt, ausgewählt wird, wenn die erzeugte Ausgangsfrequenz bei oder unterhalb der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz liegt. Darüber hinaus umfasst das Verfahren, dass ein vorbestimmter alternativer Algorithmus ausgewählt wird, um die festgelegte Massenströmungsrate der Luft zu erzeugen, die in den Motor eintritt, wenn die erzeugte Ausgangsfrequenz oberhalb der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz liegt.
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Der vorbestimmte alternative Algorithmus kann eine Nachschlagetabelle einer Motordrehzahl, einer Kraftstoffzufuhrrate des Motors und von Werten für die volumetrische Effizienz des Motors über Werten der Strömungsrate der in den Motor eintretenden Luftmasse umfassen. Gemäß dem Verfahren können die Werte für die Strömungsrate der in den Motor eintretenden Luftmasse Auswirkungen einer Motor-Abgasrückführung und/oder eines Ladedrucks umfassen, der durch einen Kompressor erzeugt wird, der zum Erhöhen der Leistungsausgabe des Motors ausgebildet ist.
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Jedes von dem Erzeugen der Ausgangsfrequenz, dem Berechnen einer angegebenen Strömungsrate, dem Vergleichen der erzeugten Ausgangsfrequenz mit der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz, dem Auswählen der vorbestimmten Massenströmungsrate der Luft als die festgelegte Strömungsrate und dem Auswählen des vorbestimmten alternativen Algorithmus zum Erzeugen der festgelegten Strömungsrate kann durch einen Controller ausgeführt werden, der mit dem Motor funktional verbunden ist.
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Das Vergleichen der erzeugten Ausgangsfrequenz mit der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz kann durchgeführt werden, wenn die Eingangsspannung unter einen Schwellenwert abfällt. Ein solcher Schwellenwert der Eingangsspannung kann gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel ungefähr 12 Volt betragen.
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Die festgelegte Massenströmungsrate der Luft kann verwendet werden, um eine Regenerierung einer Abgas-Nachbehandlungseinrichtung zu regeln, die mit dem Motor funktional verbunden ist. Zusätzlich kann die festgelegte Massenströmungsrate der Luft verwendet werden, um die Verbrennung in dem Motor zu regeln.
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Ein System zum Festlegen einer Massenströmungsrate von Luft, die in einen Verbrennungsmotor eintritt, und ein Fahrzeug, das ein solches System verwendet, sind ebenso vorgesehen.
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Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der besten Weisen zum Ausführen der Erfindung leicht offensichtlich, wenn die Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das einen Verbrennungsmotor und einen Luftmassenströmungssensor verwendet, der ausgebildet ist, um eine Massenströmungsrate von Luft zu ermitteln, die in den Motor eintritt; und
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2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Festlegen einer Massenströmungsrate von Luft, die in einen Verbrennungsmotor eintritt, wie er in 1 gezeigt ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Auf die Zeichnungen Bezug nehmend, in denen sich gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Ansichten auf gleiche Komponenten beziehen, zeigt 1 schematisch ein Fahrzeug 10. Das Fahrzeug 10 verwendet einen Antriebsstrang 12. Der Antriebsstrang 12 umfasst einen Verbrennungsmotor 14, ein Getriebe 16 und Antriebsräder 18, wobei der Motor ausgebildet ist, um das Fahrzeug anzutreiben, indem ein Motordrehmoment über das Getriebe auf die Antriebsräder übertragen wird. Der Motor 14 kann ein Diesel- oder ein Kompressionszündungstyp oder ein Funkenzündungstyp eines Motors sein. Obgleich das Fahrzeug 10 derart dargestellt ist, dass es einen Standardantriebsstrang 12 aufweist, bei dem das primäre Antriebsaggregat der Verbrennungsmotor 14 ist, kann das Fahrzeug ebenso ein Hybridtyp sein, bei dem ein oder mehrere Elektromotoren (nicht gezeigt) zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden.
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Das Fahrzeug 10 umfasst auch ein System 20, das eine Anordnung von Komponenten beinhaltet, die zum Festlegen einer Massenströmungsrate von Luft zusammenwirken, die in den Motor 14 eintritt und die für eine nachfolgende Verbrennung in dem Motor zugeführt wird. Das System 20 umfasst ein Lufteinlasssystem 22, das mit dem Motor 14 verbunden ist. Das Lufteinlasssystem 22 ist ausgebildet, um dem Motor 14 eine Umgebungsluftströmung 24 zuzuführen, um die Luftströmung und eine geeignete Kraftstoffmenge anschließend im Innern der Verbrennungskammern des Motors zu kombinieren. Das Lufteinlasssystem 22 umfasst einen Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensor) 26, der im Innern einer Luftleitung 28 angeordnet ist. Der MAF-Sensor 26 ist ausgebildet, um die Massenströmungsrate der Luft zu detektieren, die sich durch die Leitung 28 bewegt, und um ein Ausgangsfrequenzsignal zu erzeugen, das die Rate der Luftmassenströmung repräsentiert, die in den Motor 14 eintritt.
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Der MAF-Sensor 26 umfasst einen Hitzdraht (nicht gezeigt), der im Innern der Leitung 28 in der Luftströmung 24 aufgehängt ist. Der Draht detektiert die Luftströmung 24, wenn er mit einem elektrischen Strom aufgeheizt wird. Der elektrische Widerstand des Drahtes nimmt in Ansprechen auf die Temperatur des Drahtes zu, was wiederum den elektrischen Strom begrenzt, der durch eine elektrische Schaltung des MAF-Sensors 26 fließt. Eine Strömung von Luft an dem MAF-Sensor 26 vorbei kühlt den Draht, wodurch der Widerstand des Drahtes abnimmt, was wiederum ermöglicht, dass mehr Strom durch den Stromkreis des Sensors fließt. Wenn mehr Strom fließt, nimmt die Temperatur des Drahtes zu, bis der Widerstand des Drahtes wiederum ein Gleichgewicht erreicht. Der Betrag des Stroms, der zum Aufrechterhalten der Temperatur des Drahtes erforderlich ist, ist der Massenrate der Luftströmung 24 direkt proportional, die an dem Draht vorbeiströmt. Eine Eingangsspannung, um den Strom über dem Draht des MAF-Sensors 26 zu leiten und dadurch den MAF-Sensor zu aktivieren, wird durch eine Energieversorgungseinrichtung 30 aufgebaut. Die Energieversorgungseinrichtung 30 ist an Bord des Fahrzeugs 10 untergebracht, und sie kann als eine Energiespeichereinrichtung, beispielsweise als eine oder mehrere Batterien, oder als eine Lichtmaschine ausgebildet sein.
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Die Temperatur der Luftströmung 24, die in den Motor 14 eintritt, wird durch einen Sensor 32 überwacht. Das Lufteinlasssystem 22 umfasst einen Kompressor 34. Der Kompressor 34 ist als ein durch Motorabgas angetriebener Turbolader dargestellt, er kann jedoch auch ein mechanisch angetriebener Turbokompressor sein. Der Kompressor 34 dient dazu, die volumetrische Effizienz des Motors 14 zu erhöhen, indem die eintretende Luftströmung unter Druck gesetzt wird, um die unter Druck stehende Luftladung anschließend an die Verbrennungskammern des Motors zu liefern. Das Lufteinlasssystem 22 umfasst auch einen Ladeluftkühler 36 zum Verringern der Temperatur der unter Druck stehenden Luftströmung, um die Betriebseffizienz des Motors 14 zusätzlich zu verbessern. Die Temperatur der Luftströmung 24 nach dem Ladeluftkühler 36 wird durch einen Sensor 38 überwacht. Wie es gezeigt ist, wird der Kompressor 34 durch eine Abgasströmung 40 aktiviert, die nach jedem Verbrennungsereignis von dem Motor 14 abgegeben wird.
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Der Kompressor 34 ist mit einem Abgassystem 42 verbunden, das eine Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 umfasst. In dem Fall, dass der Motor 14 ein Kompressionszündungsmotor ist, ist die Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 ein Partikelfilter, der ausgebildet ist, um Rußpartikeln zu sammeln und abzulagern, die durch den Motor emittiert werden, bevor die Abgasströmung 40 in die Atmosphäre ausgelassen wird. Dementsprechend kann die Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 solche Abgasemissionseinrichtungen wie einen Dieseloxidationskatalysator und einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion umfassen.
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Typischerweise ist es erforderlich, dass die Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 regeneriert oder gereinigt wird, nachdem eine gewisse spezielle Menge an Ruß erreicht ist oder sich in dieser angesammelt hat, um die angesammelten Partikel abzubrennen, bevor irgendeine Schädigung der Einrichtung auftritt. Wie bekannt ist, kann eine signifikante Ansammlung von Kohlenwasserstoffemissionen in der Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 erhöhte Temperaturen und schließlich eine Beschädigung der Einrichtung bewirken. Eine Regenerierung der Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 kann durch den Controller 46 in Ansprechen auf die ermittelte Massenströmung der Luft geregelt werden, die durch den Motor 14 über eine Zeitdauer für die Verbrennung verbraucht wurde. Die Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 kann unter Verwendung von Abgas mit hoher Temperatur regeneriert werden, um die Partikel zu verbrennen, die sich ansonsten in dem System ansammeln und dieses verstopfen können. Die Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 kann auch regeneriert werden, indem Kraftstoff direkt in die Abgasströmung 40 eingespritzt und gezündet wird. In einem solchen Fall kann der Controller 46 programmiert sein, um anzuweisen, dass der Kraftstoff zu einer geeigneten Zeit in das Abgassystem 42 eingespritzt wird.
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In dem Fall, dass der Motor 14 ein Benzin- oder Funkenzündungsmotor ist, kann die Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 ein für einen Benzinmotor spezifischer katalytischer Dreiwegewandler sein. Wie Fachleute verstehen werden, ist ein katalytischer Dreiwegewandler eine Abgas-Nachbehandlungseinrichtung, die gleichzeitig drei Aufgaben ausführt: i) die Oxidation von Stickstoffoxiden, ii) die Oxidation von Kohlenmonoxiden und iii) die Oxidation nicht verbrannter Kohlenwasserstoffe. Ähnlich wie die für den Dieselmotor spezifische Abgas-Nachbehandlungseinrichtung kann der katalytische Dreiwegewandler regeneriert werden, um die abgelagerten Kohlenwasserstoffemissionen zum Verhindern von erhöhten Temperaturen in dem Katalysator zu entfernen, die schließlich eine Schädigung bewirken können.
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Das System 20 umfasst zusätzlich einen Controller 46, der mit dem Motor 14 funktional verbunden ist. Der Controller 46 ist ausgebildet, um den Betrieb des Verbrennungsprozesses in dem Motor 14 zu regeln, und er kann zusätzlich ausgebildet sein, um andere Komponenten zu regeln, die Teil des Antriebsstrangs 12 sind, wie beispielsweise das Getriebe 16. Der MAF-Sensor 26 überträgt ein Ausgangsfrequenzsignal an den Controller 46, das die Rate der Luftmassenströmung repräsentiert, die in den Motor 14 eintritt. Der Controller 46 ist programmiert, um die Ausgangsfrequenz zu empfangen, die durch den MAF-Sensor 26 erzeugt wird.
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Der Controller 46 ist auch programmiert, um die Massenströmungsrate der Luft, die in den Motor 14 eintritt, unter Verwendung der erzeugten Ausgangsfrequenz und zusätzlicher Eingaben von anderen Sensoren zu ermitteln, wie beispielsweise von einem Sauerstoffsensor (O2-Sensor) 48 und/oder von einem Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 50. Die Verwendung einer zusätzlichen Eingabe von solchen Sensoren verbessert typischerweise die Genauigkeit des Werts der Luftmassenströmung, der durch den Controller 46 ermittelt wird. Dementsprechend dient eine solche zusätzliche Sensoreingabe dazu, die Stabilität des geregelten Verbrennungsprozesses in dem Motor 14 und auch die Genauigkeit beim Regeln anderer Einrichtungen zu verbessern, wie beispielsweise der Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44, deren Betrieb durch die Strömungsrate der Luftmasse beeinflusst wird, die in den Motor eintritt.
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Unter bestimmten Umständen kann die Eingangsspannung, die durch die Energieversorgungseinrichtung 30 aufgebaut wird, von ihrem Zielwert von ungefähr 13,5 Volt abfallen. Zusätzlich kann die Eingangsspannung, die durch die Energieversorgungseinrichtung 30 aufgebaut wird, sogar unter einen Schwellenwert abfallen, der für jeden speziellen MAF-Sensor spezifisch ist. Der Schwellenwert der Eingangsspannung repräsentiert eine Eingangsspannung, unterhalb derer der MAF-Sensor 26 beginnt, eine Ausgangsfrequenz zu erzeugen, welche die Rate der Luftmassenströmung, die in den Motor 14 eintritt, nicht korrekt darstellt. Ein solcher Spannungsabfall kann beispielsweise infolge einer Fehlfunktion eines Aufladungssystems auftreten. Wenn die Eingangsspannung unter den Schwellenwert verringert ist, kann die Rate der Luftmassenströmung, die in den Motor 14 eintritt, wie sie durch den Controller 46 ermittelt wird, auf der niedrigen Seite falsch dargestellt werden. Gemäß dem Testen, das an einem repräsentativen MAF-Sensor durchgeführt wurde, neigt die durch den MAF-Sensor erzeugte Ausgangsfrequenz dazu, wenn die Eingangsspannung verringert ist, die tatsächliche Rate der Luftmassenströmung bei größeren Massenströmungen falsch darzustellen. Auf ähnliche Weise auf dem Testen basierend, das an einem repräsentativen MAF-Sensor durchgeführt wurde, kann der Schwellenwert der Eingangsspannung zusätzlich ungefähr gleich 12 Volt sein.
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Aufgrund der möglichen falschen Darstellung der Rate der Luftmassenströmung bei verringerten Eingangsspannungen ist der Controller 46 programmiert, um die erzeugte Ausgangsfrequenz mit einer vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz 52 zu vergleichen, wenn die Eingangsspannung unter den Schwellenwert abfällt. Die vorbestimmte Schwellenwert-Ausgangsfrequenz 52 ist die Ausgangsfrequenz, die korrekterweise der Eingangsspannung entspricht, die durch die Energieversorgungseinrichtung 30 aufgebaut wird. Zusätzlich ist der Controller 46 programmiert, um die ermittelte Massenströmungsrate der Luft als die festgelegte Strömungsrate der Luftmasse auszuwählen, die in den Motor 14 eintritt, wenn die erzeugte Ausgangsfrequenz bei oder unterhalb der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz liegt. Dementsprechend ist die festgelegte Massenströmungsrate der Luft der Wert der Strömungsrate, der verwendet werden soll, um die Verbrennung des Motors 14 und die Regenerierung der Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 durch den Controller 46 zu regeln.
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Ein geeigneter Bereich von Ausgangsfrequenzen, die den Eingangsspannungen korrekt entsprechen, wird während einer Kalibrierung des MAF-Sensors 26 vorbestimmt. Wie vorstehend festgestellt wurde, kann die Ermittlung des Bereichs von solchen ”korrekt entsprechenden” Ausgangsfrequenzen zusätzlich gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel verwendet werden, um den Schwellenwert der Eingangsspannung festzulegen, der ungefähr gleich 12 Volt sein kann. Der Zielwert der Eingangsspannung, der für einen speziellen MAF-Sensor 26 ungefähr gleich 13,5 Volt sein kann, kann auf ähnliche Weise festgelegt werden.
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Der Controller 46 ist auch programmiert, um einen vorbestimmten alternativen Algorithmus auszuwählen, um die festgelegte Massenströmungsrate der Luft zu erzeugen, die in den Motor 14 eintritt, wenn die erzeugte Ausgangsfrequenz bei einer speziellen Spannung unterhalb der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz 52 liegt. Zusätzlich kann die Auswahl des vorbestimmten alternativen Algorithmus ausgeführt werden, wenn die Eingangsspannung unter den festgelegten Schwellenwert fällt. Der vorbestimmte alternative Algorithmus umfasst eine Ermittlung der geeigneten Werte für die Strömungsrate der Luftmasse, die in den Motor 14 eintritt, für einen speziellen Fall während des Motorbetriebs.
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Um die geeigneten Werte für die Luftmassenströmungsrate zu ermitteln, verwendet der alternative Algorithmus Bereiche von Werten der Motorbetriebsparameter, die mit der Massenströmungsrate der Luft korreliert sind, die durch den Motor 14 verwendet wird. Der vorbestimmte alternative Algorithmus kann beispielsweise Werte für die Luftmassenströmungsrate mit solchen messbaren oder bekannten Motorparametern wie der Betriebsdrehzahl, der Kraftstoffzufuhrrate und der volumetrischen Effizienz korrelieren. Dementsprechend ermöglicht der vorbestimmte alternative Algorithmus eine empirisch und/oder mathematisch ermittelte Korrelation zwischen Ziel-Motorbetriebsparametern und der Massenströmungsrate der Luft, die in einem speziellen Fall zu verwenden ist, um die Strömungsrate der Luftmasse nachzuweisen, die in den Motor 14 eintritt. Zusätzlich kann der vorbestimmte alternative Algorithmus eine mathematische Simulation der Kraftstoffzufuhrrate und der Drehzahl des Motors 14 umfassen, um die Regenerierung der Nachbehandlungseinrichtung 44 zu regeln.
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Der vorbestimmte alternative Algorithmus kann eine Nachschlagetabelle 54 umfassen, die in den Controller 46 programmiert ist, wobei die Nachschlagetabelle einen Bereich der Motordrehzahl, der Kraftstoffzufuhrrate des Motors und von Werten für die volumetrische Effizienz des Motors über Werten der Strömungsrate der Luftmasse umfasst, die in den Motor 14 eintritt. Wenn sie derart in den Controller 46 programmiert ist, bleibt die Nachschlagetabelle 54 für einen nachfolgenden Zugriff während des tatsächlichen Betriebs des Motors 14 verfügbar. Wo der vorbestimmte alternative Algorithmus die Verwendung der Nachschlagetabelle 54 umfasst, wird die Korrelation zwischen den speziellen Motorbetriebsparametern und der Massenströmungsrate der Luft typischerweise empirisch während der Test- und Kalibrierungsstufen der Motorentwicklung ermittelt. Die Nachschlagetabelle 54 kann zusätzlich durch den Controller 46 verwendet werden, um die Schwankung in dem Betrag der Rußmasse zu ermitteln, die sich in der Nachbehandlungseinrichtung 44 ansammelt, um anschließend eine geeignete Regenerierung der Nachbehandlungseinrichtung auszulösen.
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Der vorbestimmte alternative Algorithmus kann die Auswirkungen anderer Betriebsparameter umfassen, die ein Kraftstoff-Luft-Verhältnis des verbrennbaren Gemischs beeinflussen, das in den Motor 14 eintritt. Beispielsweise kann der vorbestimmte alternative Algorithmus die zusätzlichen Auswirkungen einer erhöhten Dichte der Luftströmung 24 umfassen, die aus dem Ladedruck resultiert, der durch den Kompressor 34 erzeugt wird. Der vorbestimmte alternative Algorithmus kann auch den Betrag einer Abgasrückführung (AGR) berücksichtigen, die während eines speziellen Zeitrahmens, während dessen ein AGR-Ventil 56 offen ist, in die Verbrennungskammern des Motors 14 eingeleitet wird. Wie Fachleute einsehen werden, wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch fetter, wenn das AGR-Ventil 56 offen ist, da die zurückgeführte Abgasströmung 40 unverbrannten Kraftstoff umfasst, der erneut für eine Verbrennung eingeleitet wird. Dementsprechend wird der Betrag der Frischluftströmung 24, die in die Verbrennungskammern des Motors eingeleitet wird, im Allgemeinen verringert, wenn das AGR-Ventil 56 offen ist, während die Masse an Ruß, die sich in der Nachbehandlungseinrichtung 44 ansammelt, typischerweise erhöht wird.
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Insgesamt ist der alternative Algorithmus unabhängig von den speziellen Parametern, die in dem vorbestimmten alternativen Algorithmus verwendet werden, zum Festlegen der Strömungsrate der Luftmasse nützlich. Darüber hinaus wird der vorbestimmte alternative Algorithmus besonders nützlich zum Festlegen der Luftmassenströmungsrate, wenn die erzeugte Ausgangsfrequenz infolge des Abfallens der Eingangsspannung oberhalb der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz liegt.
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2 zeigt ein Verfahren 60 zum Festlegen einer Massenströmungsrate von Luft, die in den Motor 14 eintritt, mittels des Systems 20, wie es bezogen auf 1 beschrieben ist. Das Verfahren beginnt im Rahmen 62, wo es umfasst, dass eine Eingangsspannung durch die Energieversorgungseinrichtung 30 aufgebaut wird, um den MAF-Sensor 26 zu aktivieren. Nach dem Rahmen 62 schreitet das Verfahren zu Rahmen 64 voran, wo es umfasst, dass eine Ausgangsfrequenz ”x” mittels des MAF-Sensors 26 in Ansprechen auf die Luftströmung 24 im Inneren der Leitung 28 erzeugt wird. Wie vorstehend bezogen auf 1 beschrieben ist, gibt die Ausgangsfrequenz ”x”, die durch den MAF-Sensor 26 erzeugt wird, die Strömungsrate der Luftmasse an, die in den Motor 14 eintritt.
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Nachdem im Rahmen 64 die Ausgangsfrequenz mittels des MAF-Sensors 26 erzeugt wurde, schreitet das Verfahren zu Rahmen 66 voran. In dem Rahmen 66 umfasst das Verfahren, dass die Massenströmungsrate der Luft, die in den Motor 14 eintritt, unter Verwendung der erzeugten Ausgangsfrequenz ”x” ermittelt wird. Nach dem Rahmen 66 schreitet das Verfahren zu Rahmen 68 voran, wo es umfasst, dass die erzeugte Ausgangsfrequenz ”x” mit einer vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz ”y” verglichen wird, die der aufgebauten Eingangsspannung entspricht. In 2 wird das Ergebnis des Vergleichs, der im Rahmen 68 durchgeführt wird, als ”x ≥ y” angegeben, wenn die erzeugte Ausgangsfrequenz ”x” derart ermittelt wird, dass sie bei oder oberhalb der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz ”y” liegt, und als ”x < y”, wenn die erzeugte Ausgangsfrequenz derart ermittelt wird, dass sie unterhalb der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz liegt.
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Wenn im Rahmen 68 ermittelt wurde, dass die erzeugte Ausgangsfrequenz ”x” bei oder unterhalb der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz ”y” liegt, schreitet das Verfahren zu Rahmen 70 voran, wo es umfasst, dass die ermittelte Massenströmungsrate der Luft als die festgelegte Strömungsrate der Luftmasse ausgewählt wird, die in den Motor 14 eintritt. Wenn andererseits im Rahmen 68 ermittelt wurde, dass die erzeugte Ausgangsfrequenz ”x” oberhalb der vorbestimmten Schwellenwert-Ausgangsfrequenz ”y” liegt, schreitet das Verfahren zu Rahmen 72 voran, wo es umfasst, dass der vorbestimmte alternative Algorithmus ausgewählt wird, um die festgelegte Strömungsrate der Luftmasse zu erzeugen, die in den Motor 14 eintritt.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, kann der vorbestimmte alternative Algorithmus die Nachschlagetabelle 54 verwenden, die einen Bereich der Motordrehzahl, der Kraftstoffzufuhrrate des Motors und von Werten für die volumetrische Effizienz des Motors über Werten für die Strömungsrate der Luftmasse umfasst, die in den Motor 14 eintritt. Die festgelegte Strömungsrate der Luftmasse, die in den Motor 14 eintritt, kann durch den Controller 46 verwendet werden, um den Verbrennungsprozess des Motors an sich zu regeln, und/oder sie kann verwendet werden, um andere Einrichtungen zu regeln, deren Betrieb durch die Luftmassenströmungsrate beeinflusst wird. Insbesondere kann die festgelegte Strömungsrate der Luftmasse auch verwendet werden, um die Regenerierung der Abgas-Nachbehandlungseinrichtung 44 zu regeln.
